Пересадка индуцированных нейральных стволовых клеток восстанавливает миелиновые оболочки после повреждения

Рассеянный склероз — заболевание, при котором иммунная система человека атакует его же центральную нервную систему, в результате чего разрушаются миелиновые оболочки, защищающие нервы. На ранних стадиях болезни эндогенный пул клеток-предшественников олигодендроцитов способен частично восстанавливать оболочку путем дифференциации во взрослые олигодендроциты. Но при переходе рассеянного склероза в хроническую стадию активности таких клеток становится недостаточно.

Недавно в фазе 1 клинических испытаний была продемонстрирована возможность трансплантации нейральных стволовых клеток (НСК) людям с рассеянным склерозом. Доклинические испытания показали положительный эффект от такой пересадки. Однако пересаженные НСК имеют ограниченную способность заменять поврежденные олигодендроциты и синтезировать новый миелин in vitro или при трансплантации в микросреду с высоким уровнем воспаления. Британские исследователи и коллабораторы предложили использовать индуцированные нейральные стволовые клетки (иНСК), полученные из собственных фибробластов пациента, и проверили эффективность такого подхода на мышах.

Локальную демиелинизацию спинного мозга мыши индуцировали лизофосфатидилхолином. Через три дня в место повреждения ввели флуоресцентно меченные мышиные иНСК или НСК. Через 10 и 21 день после повреждения ткани мыши анализировали. Через 21 день и иНСК, и НСК успешно проникли в спинной мозг. К этому моменту времени выжили 24,3% иНСК и 34,2% НСК. Большая часть пересаженных клеток экспрессировала SOX1, малая часть — KI67. Сравнив данные, полученные через 10 и 21 день, авторы показали, что число зрелых олигодендроцитов среди пересаженных клеток нарастало. Более того, увеличивалось и количество эндогенных зрелых олигодендроцитов. Общее число олигодендроцитов в месте поражения было в 5,8 раз выше контролей через 10 дней и в 7,2 (иНСК) и 6,4 (НСК) раз выше контролей через 21 день.

Пересадка иНСК и НСК подавляла активацию миелоидных клеток, препятствующую регенерации и ремиелинизации. В целом, и иНСК, и НСК способствовали ремиелинизации поврежденного участка спинного мозга мыши как путем усиления дифференцировки эндогенных клеток-предшественников, так и путем прямого превращения в зрелые олигодендроциты.

У мышей с нарушенным процессом дифференцировки клеток-предшественников олигодендроцитов иНСК также обладали иммуномодулирующим действием и сами превращались в олигодендроциты. Миелиновая оболочка восстанавливалась под действием пересаженных клеток.

Человеческие индуцированные НСК (чиНСК) были получены из фибробластов и пересажены мышам. Контрольным мышам пересаживали человеческие индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (чиПСК). Через 70 дней у мышей, получивших чиПСК, образовывались тератомы, в отличие от получивших чиНСК мышей. Через 1,5 и 6 месяцев после пересадки чиНСК персистировали в спинном мозге мыши. Их выживаемость была низкой (0,8% и 0,4% клеток соответственно), но они все же дифференцировались в олигодендроциты и вырабатывали миелин.

Таким образом, авторы продемонстрировали иммуномодулирующие свойства иНСК и их способность к восстановлению миелиновой оболочки. Использование иНСК вместо НСК имеет ряд преимуществ, в том числе отсутствие необходимости в иммуносупрессии.

TGFα подавляет воспаление при рассеянном склерозе